复合残差网络在低照度图像增强中的技术研究

作者：王兴瑞; 朴燕^*; 王雨墨

来源：液晶与显示, 2022, 37(04): 508-518.

• 低照度图像增强
• 神经网络
• 残差网络
• 注意力模型
• HSV色彩空间

成像设备在暗光照环境下会出现对比度不高、图像细节信息丢失、颜色失真等问题，这会对视频监控、智能交通、人脸识别等应用场景产生巨大干扰。为了解决这一问题，本文提出了一种融合了注意力机制的的复合残差网络来实现对低照度图像的增强。该算法首先通过色彩空间上的转换（RGB-HSV）将亮度分量V放入构造的神经网络中，然后神经网络通过融合了注意力机制的多分支结构进行图像浅层特征的提取，接着经过复合残差网络提取深层特征，再经过图像重建得到增强后的V分量，最后通过分量融合实现图像增强。实验结果表明，对比目前国内外主流低照度图像增强算法，所提算法在主观视觉上对图像亮度与对比度有显著提升，在PSNR、SSIM指标上与传统算法的对比结果分别提升了约20%和15%，与深度学习算法的对比结果分别提升约9%和3%，不论是在人工合成的低照度图像还是真实、自然低照度图像中均有良好表现，基本满足图像增强的颜色自然、对比度和鲁棒性高等要求。

• 单位
  电子信息工程学院; 长春理工大学